JP2007067295A - Portable transformer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電圧事情の異なる海外において、日本仕様の電気機器を使用するときに必要な携帯用変圧器に関する。 The present invention relates to a portable transformer that is required when using Japanese-spec electric equipment in foreign countries with different voltage conditions.
一般に海外では、国や地域により、例えば米国ではAC120V(100V系)、欧州ではAC220Vや240V(200V系)のように商用電源の電源電圧が異なっている。このため、日本仕様の電気機器を海外で使用する場合、その国の電源電圧を、電気機器の定格電圧であるAC100Vに降圧して出力する変圧器が必要になる。
In general, the power supply voltage of a commercial power source differs depending on the country or region, for example, AC 120 V (100 V system) in the United States and AC 220 V or 240 V (200 V system) in Europe. For this reason, when using Japanese-style electrical equipment overseas, a transformer is required that steps down and outputs the power supply voltage of that country to
また、消費電力容量の大きい電気機器を使用する場合には、電力容量の大きい変圧器を使用する必要があるが、変圧器は、例えば、特許文献1のように並列接続することによっても、電力容量を大きくすることが出来る。
Moreover, when using electric equipment with a large power consumption capacity, it is necessary to use a transformer with a large power capacity. For example, the transformer can also be connected to power in parallel as in
この特許文献1では、単相単巻変圧器(31)、2個の三極用コンセント(15)、(26)、1個の三極用プラグ(22)、及び単相用プラグ(13)を有する単相単巻変圧ユニット(10)において、極性を誤ることなく単相単巻変圧器(31)を並列接続することを可能にすることを課題としている。この課題を達成すべく、この特許文献1においては、同一規格の単相単巻変圧ユニット(10)を複数個用いる場合、各単相単巻変圧ユニット(10)の三極用プラグ(22)を他の単相単巻変圧ユニット(10)の内部回路に設けた三極用コンセント(15)、(26)に挿入接続するのみで、各単相単巻変圧ユニット(10)における単相単巻変圧器(31)の極性を常に一致させた状態として一次側及び二次側を並列に接続することができ、極めて容易に変圧器を並列とし、電力容量を倍増させることができるとしている。なお、上記カッコ内の符号は特許文献1で用いられている符号であり、以下も同様である。
In
しかしながら、この特許文献1記載の単相単巻変圧器ユニットについて、以下の問題点が指摘されている。
However, the following problems have been pointed out with respect to the single-phase single-turn transformer unit described in
一の問題点は、コスト高になることである。 One problem is the high cost.
すなわち、特許文献1の図4に示すように、例えば3個の単相単巻変圧ユニット(10)、(10a)、(10b)を並列接続し電力容量を倍増して使用する場合、単相単巻変圧ユニット(10a)、(10b)は、単相単巻変圧ユニット(10)の電力容量を倍増させるいわば負荷的な働きをすることになる。
That is, as shown in FIG. 4 of
従って、単相単巻変圧ユニット(10)、(10a)、(10b)を並列接続し電力容量を倍増して使用する場合には、それぞれ自身の三極用プラグ(22a)、(22b)を他の単相単巻変圧ユニット(10)、(10a)の第2三極用コンセント(26)、(26a)に挿入し、単相単巻変圧ユニット(10)の単相用プラグ(13)を商用電源の電源電圧のコンセントに挿入して使用することになる。 Therefore, when connecting the single-phase single-turn transformer units (10), (10a), (10b) in parallel and doubling the power capacity, the respective three-pole plugs (22a), (22b) are used. Insert into the second three-pole outlet (26), (26a) of the other single-phase single-turn transformer unit (10), (10a), and the single-phase plug (13) of the single-phase single-turn transformer unit (10) Is inserted into a wall outlet of a commercial power supply voltage.
しかしながら、この特許文献1では、同一規格の単相単巻変圧ユニットを並列接続するとしているため、他の単相単巻変圧ユニットを電力容量を高くするためにのみ用いる場合には、本来必要としない部品(この図4に示すユニットにおいては、単相単巻変圧ユニット(10a)の単相プラグ(13)、第1三極用コンセント(15a)及び単相単巻変圧ユニット(10b)の単相用プラグ(13)、第1三極用コンセント、第2三極用コンセント)が発生することになり、この使用していない部品が発生する分、結果的に製造コストが高くなる。
However, in this
他の問題点は、携帯性が悪いということである。 Another problem is poor portability.
すなわち、上述のように、特許文献1では、同一規格の単相単巻変圧ユニットを並列接続しているため、例えば、海外旅行時や短期海外滞在等において、この単相単巻変圧ユニットを使用する場合には、嵩が増えてしまい携帯するのに不便であった。
That is, as described above, in
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、低コストで製造ができ、しかも、簡易に電力容量を増やすことが可能であり、更に、携帯性にも優れた携帯用変圧器を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and the object of the present invention is that it can be manufactured at a low cost, can easily increase the power capacity, and is also portable. It is to provide an excellent portable transformer.
上述した目的を達成するため、本発明に係る携帯用変圧器は、
商用電源の差込コンセントに接続可能なプラグ部と、
電気機器のプラグを接続可能なコンセント部と、を有し、
商用電源からプラグ部を介して供給される入力電圧を主単巻トランスにより定格電圧に変換し、変換した定格電圧をコンセント部を介して電気機器へ供給する電圧変換回路と、
上記商用電源から供給された入力電圧を整流して出力する整流回路と、
上記整流回路から出力された電圧を平滑して直流電圧を出力する平滑回路と、を収容する第1のケーシングを有し、
上記第1のケーシングの一の面には、
上記主単巻トランスの直列巻線の一端に接続された第1の親器接続端子と、上記直列巻線の他端及び上記主単巻トランスの分路巻線の一端に接続された第2の親器接続端子と、上記分路巻線の他端に接続された第3の親器接続端子と、を有する
携帯用親器ユニットと、
上記プラグ部、上記コンセント部、上記整流回路及び上記平滑回路を有さず、
内部に増設単巻トランスが収容されるとともに、上記第1のケーシングの一の面に第1ジョイント面が載置可能に構成された第2のケーシングを有し、
上記第2のケーシングの第1ジョイント面には、
上記増設単巻トランスの直列巻線の一端に接続された第1の子器接続端子と、この直列巻線の他端及び上記増設単巻トランスの分路巻線の一端に接続された第2の子器接続端子と、この分路巻線の他端に接続された第3の子器接続端子と、を有する
携帯用子器ユニットと、
から成り、
上記携帯用親器ユニットと上記携帯用子器ユニットとは、
上記第1のケーシングの一の面に上記第2のケーシングの第1ジョイント面を載置すると、
上記第1の親器接続端子と上記第1の子器接続端子とが、上記第2の親器接続端子と上記第2の子器接続端子とが、上記第3の親器接続端子と上記第3の子器接続端子とが、それぞれ電気的に接続され得ることを特徴とする。
In order to achieve the above-described object, a portable transformer according to the present invention is
A plug that can be connected to a commercial power outlet,
And an outlet portion to which a plug of an electric device can be connected,
A voltage conversion circuit that converts an input voltage supplied from a commercial power supply through a plug unit into a rated voltage by a main single transformer, and supplies the converted rated voltage to an electrical device through an outlet unit;
A rectifier circuit that rectifies and outputs an input voltage supplied from the commercial power supply;
A first casing that houses a smoothing circuit that smoothes the voltage output from the rectifier circuit and outputs a DC voltage;
On one surface of the first casing,
A first master unit connection terminal connected to one end of the series winding of the main winding transformer, a second terminal connected to the other end of the series winding and one end of the shunt winding of the main winding transformer. A portable parent unit having a parent device connecting terminal and a third parent device connecting terminal connected to the other end of the shunt winding;
Without the plug part, the outlet part, the rectifier circuit and the smoothing circuit,
An additional single-winding transformer is housed inside, and has a second casing configured so that the first joint surface can be placed on one surface of the first casing.
On the first joint surface of the second casing,
A first handset connection terminal connected to one end of the series winding of the additional single-winding transformer, and a second terminal connected to the other end of the series winding and one end of the shunt winding of the additional single-winding transformer. A portable handset unit having a handset connecting terminal and a third handset connecting terminal connected to the other end of the shunt winding;
Consisting of
The portable parent device unit and the portable child device unit are:
When the first joint surface of the second casing is placed on one surface of the first casing,
The first parent device connection terminal and the first child device connection terminal, the second parent device connection terminal and the second child device connection terminal, the third parent device connection terminal and the above The third handset connection terminal can be electrically connected to each other.
また、本発明に係る携帯用変圧器において、上記携帯用親器ユニットは、上記主単巻トランスにタップが接続されているとともに、上記タップの接点を200V系用接点あるいは100V系用接点に切り換えるリレー駆動回路を有するようにしてもよい。 Further, in the portable transformer according to the present invention, the portable master unit has a tap connected to the main autotransformer and switches the contact of the tap to a contact for 200 V system or a contact for 100 V system. You may make it have a relay drive circuit.
また、本発明に係る携帯用変圧器において、上記携帯用親器ユニットは、上記リレー駆動回路による上記タップの接点切換状況に応じて点灯するランプを有するようにしてもよい。 In the portable transformer according to the present invention, the portable parent unit may have a lamp that is turned on in accordance with the contact switching state of the tap by the relay drive circuit.
また、本発明に係る携帯用変圧器において、
上記携帯用子器ユニットは、複数個から構成されているとともに、
上記携帯用子器ユニットのそれぞれは、上記第1ジョイント面の裏面側に位置する第2ジョイント面に、上記増設単巻トランスの直列巻線の一端に接続される第1の増設接続端子と、この直列巻線の他端及び上記増設単巻トランスの分路巻線の一端に接続される第2の増設接続端子と、この分路巻線の他端に接続される第3の増設接続端子と、を有し、
上記携帯用子器ユニット同士は、
上記第2ジョイント面に上記第1ジョイント面を載置すると、
上記第1の子器接続端子と上記第1の増設接続端子とが、上記第2の子器接続端子と上記第2の増設接続端子とが、上記第3の子器接続端子と上記第3の増設接続端子とが、それぞれ電気的に接続され得るようにしてもよい。
In the portable transformer according to the present invention,
The portable handset unit is composed of a plurality of pieces,
Each of the portable handset units includes a first additional connection terminal connected to one end of the series winding of the additional single-winding transformer on the second joint surface located on the back side of the first joint surface; A second extension connection terminal connected to the other end of the series winding and one end of the shunt winding of the extension single winding transformer, and a third extension connection terminal connected to the other end of the shunt winding And having
The portable handset units are
When placing the first joint surface on the second joint surface,
The first handset connection terminal and the first extension connection terminal are the second handset connection terminal and the second extension connection terminal, and the third handset connection terminal and the third extension terminal. The additional connection terminals may be electrically connected to each other.
また、本発明に係る携帯用変圧器において、上記主単巻トランス及び上記増設単巻トランスは同一構造のトロイダルコイルにより構成されるようにしてもよい。 In the portable transformer according to the present invention, the main single transformer and the additional single transformer may be composed of toroidal coils having the same structure.
上述した構成から明らかなように、本発明に係る携帯用変圧器は、携帯用親器ユニットに携帯用子器接続ユニットを接続することにより、主単巻トランスと増設単巻トランスを並列接続することが出来るので、携帯用変圧器の電力容量を簡易に増やすことが出来る。 As is apparent from the above-described configuration, the portable transformer according to the present invention connects the main single transformer and the additional single transformer in parallel by connecting the portable slave unit to the portable master unit. Therefore, the power capacity of the portable transformer can be increased easily.
また、携帯用変圧器の電力容量を増やすべく接続される携帯用子器ユニットは、携帯用親器ユニットが有するプラグ部、コンセント部、整流回路及び平滑回路を有さず構成されているので、その結果、製造コストを低く抑えられる。 Moreover, since the portable subunit | mobile_unit unit connected in order to increase the power capacity of a portable transformer is comprised without the plug part which a portable parent | base_unit unit has, an outlet part, a rectifier circuit, and a smoothing circuit, As a result, the manufacturing cost can be kept low.
更に、このような簡易な構成の携帯用子器ユニットを携帯用親器ユニットに載置し、接続するという構成であり、携帯用親器ユニットと同一構成のものを複数接続するという構成ではないので、携帯性に優れている。 Further, the portable slave unit having such a simple configuration is placed on and connected to the portable master unit, and is not configured to connect a plurality of the same configuration as the portable master unit. So it has excellent portability.
なお、主単巻トランスも増設単巻トランスも共に、同一規格、同一構成のトロイダルコイルを使用すれば、より製造コストが抑えられる。 Note that the manufacturing cost can be further reduced by using toroidal coils of the same standard and the same configuration for both the main single transformer and the additional single transformer.
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付した図面を参照しながら説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明に係る携帯用変圧器の外観図を示すもので、(a)は携帯用親器ユニットの正面図、(b)及び(c)は携帯用子器ユニットの背面図、正面図、(d)は携帯用親器ユニットと携帯用子器ユニットとの接続要領を示す側面図である。図2は、本発明に係る携帯用変圧器の内部回路を示すブロック図である。 FIG. 1 shows an external view of a portable transformer according to the present invention, in which (a) is a front view of a portable parent unit, (b) and (c) are rear views of a portable child unit, A front view and (d) are side views which show the connection point of a portable main unit and a portable sub unit. FIG. 2 is a block diagram showing an internal circuit of the portable transformer according to the present invention.
まず、本発明に係る携帯用変圧器に用いる携帯用親器ユニットの外観構成について説明する。図1(a)に示すように携帯用親器ユニット11は、絶縁部材により形成された第1のケーシング110の一の面110Aに、図示しない電気機器のプラグを接続可能なコンセント部111と、図1(b)(c)に示す携帯用子器ユニット12を並列接続するための第1の親器接続端子112A、第2の親器接続端子112B−1、112B−2、第3の親器接続端子112Cを備えて構成されている。本実施形態においては、上記全ての親器接続端子112A、112B−1、112B−2、112Cは凹状に形成されている。
First, the external configuration of the portable parent unit used in the portable transformer according to the present invention will be described. As shown in FIG. 1 (a), the
また、第1のケーシング110の一端面には図示しないコード引出口が形成されており、図2に示す内部回路に接続された電源コード113が、このコード引出口から第1のケーシング110外部に延長されるとともに、この電源コード113の先端部には、図示しない商用電源用の電源コンセントに挿入するプラグ部114が接続されている。また、第1ケーシングの一の面110Aには、図示しない孔が2つ形成されており、後述するようにタップの接点切換状況に応じて点灯するランプである発光ダイオードLED1、LED2の頂部が露出している。なお、図1(a)において2点鎖線で示す部分は、図1(d)に示すように、携帯用親器ユニット11に携帯用子器ユニット12−1を接続する際に、携帯用子器ユニット12−1を載置する場所(載置部110B)を示すものである。携帯用親器ユニット11の内部回路の構成については後述する。
A cord outlet (not shown) is formed on one end surface of the
次に、本発明に係る携帯用変圧器に用いる携帯用子器ユニットの外観構成について説明する。携帯用子器ユニット12は、絶縁部材により形成された第2のケーシング120から成り、図1(b)に示すように第1ジョイント面121に、携帯用親器ユニット11と並列接続するための第1の子器接続端子122A、第2の子器接続端子122B−1、122B−2、第3の子器接続端子122Cを備えて構成されている。また、この第1ジョイント面121の裏面側の第2ジョイント面123には、図1(d)に示すように他の携帯用子器ユニット12−2と接続するための第1の増設接続端子124A、第2の増設接続端子124B−1、124B−2、第3の増設接続端子124Cを備えて構成されている。
Next, the external configuration of the portable slave unit used in the portable transformer according to the present invention will be described. The
また、図1(d)に示すように携帯用親器ユニット11に携帯用子器ユニット12−1を載置する際に、第1の子器接続端子122Aは第1の親器接続端子112Aに、第2の子器接続端子122B−1、122B−2はそれぞれ第2の親器接続端子112B−1、112B−2に、第3の子器接続端子122Cは第3の親器接続端子112Cにそれぞれ対向するように形成されている。同様に、携帯用子器ユニット12−1に他の携帯用子器ユニット12−2を載置する際に、第1の子器接続端子122Aは第1の増設接続端子124Aに、第2の子器接続端子122B−1、122B−2はそれぞれ第2の増設接続端子124B−1、124B−2に、第3の子器接続端子122Cは第3の増設接続端子124Cにそれぞれ対向するように形成されている。本実施形態においては、上記全ての子器接続端子122A、122B−1、122B−2、122Cは凸状に形成されており、一方、上記全ての増設接続端子124A、124B−1、124B−2、124Cは凹状に形成されている。
Further, when the portable child device unit 12-1 is placed on the portable
次に、携帯用親器ユニット11に携帯用子器ユニット12を並列接続してなる本発明の携帯用変圧器の外観構成について、図1(d)及び適宜図1(a)乃至(c)を参照して説明する。
Next, regarding the external configuration of the portable transformer of the present invention in which the
この図1(d)には、携帯用親器ユニット11に携帯用子器ユニット12−1を接続し、更に、この携帯用子器ユニット12−1に他の携帯用子器ユニット12−2を接続する場合の接続要領を示す側面図が記載されている。
In FIG. 1 (d), a portable handset unit 12-1 is connected to the
まず、携帯用親器ユニット11の載置部110Bに、携帯用子器ユニット12−1の第1ジョイント面121を載置する。すると、携帯用親器ユニット11の第1の親器接続端子112Aには第1の子器接続端子122Aが、第2の親器接続端子112B−1、112B−2にはそれぞれ第2の子器接続端子122B−1、122B−2が、第3の親器接続端子112Cには第3の子器接続端子122Cがそれぞれ嵌合接続される。
First, the first
更に、本発明に係る携帯用変圧器1の電力容量を大きくすべく、他の携帯用子器ユニット12−2を接続する場合には、図1(d)に示すように、携帯用子器ユニット12−1の第2ジョイント面123に他の携帯用子器ユニット12−2の第1ジョイント面121を載置する。すると、携帯用子器ユニット12−1の第1の増設接続端子124Aには携帯用子器ユニット12−2の第1の子器接続端子122Aが、携帯用子器ユニット12−1の第2の増設接続端子124B−1、124B−2にはそれぞれ携帯用子器ユニット12−2の第2の子器接続端子122B−1、122B−2が、携帯用子器ユニット12−1の第3の増設接続端子124Cには携帯用子器ユニット12−2の第3の子器接続端子122Cがそれぞれ嵌合接続される。
Furthermore, in order to increase the power capacity of the
なお、本実施形態においては、携帯用子器ユニット12を2個接続するとしたが、これに限定されるものではなく、使用する電気機器の消費電力容量に応じて適宜増設可能である。また、各接続端子の形状は上述した形状に限定されるものではなく、接続した際に電気的に接続されるようなものであればよく、種々の形状が適用可能である。
In the present embodiment, two
このように、携帯用親器ユニット11に、携帯用子器ユニット12を載置し、並列接続することにより、携帯用親器ユニット11と携帯用子器ユニット12は一体化されるとともに、携帯用子器ユニット12がいわば負荷的に機能するようになり、携帯用親器ユニット11に携帯用子器ユニット12を接続した個数分だけ電力容量を大きくできる。詳細は後述する。
Thus, by placing the portable
次に、本発明の携帯用変圧器の回路構成について、図2を参照して説明する。 Next, the circuit configuration of the portable transformer of the present invention will be described with reference to FIG.
この図2においては、図1(d)に示すように携帯用親器ユニット11に、携帯用子器ユニット12−1と携帯用子器ユニット12−2とが並列接続された構成の携帯用変圧器1が記載されている。また、この図2には、携帯用親器ユニット11の内部回路100(以下「親器回路」という。)、携帯用子器ユニット12−1、12−2の内部回路200、300(以下「子器回路」という。)が記載されている。なお、親器回路の制御部101は拡大して記載してあり、また、図2中符号1乃至5及びA乃至Fは、主単巻トランスT、増設単巻トランスT1、T2との接続関係を明確にすべく記載されたものである。
In FIG. 2, as shown in FIG. 1 (d), the portable child unit 12-1 and portable child unit 12-2 are connected in parallel to the
まず、親器回路100の構成について説明する。
First, the configuration of the
親器回路100は、電圧変換回路20、整流回路30、平滑回路40、リレー駆動回路50、及び入力電圧検出回路60を具備して構成されている。
The
電圧変換回路20は、図1(a)に示す電源コード113に接続された直列巻線TR1と分路巻線TR2からなる主単巻トランスTを有している。分路巻線TR2の一方側の端子には、100V系の入力電圧用の低圧用接点P1、200V系の入力電圧用の高圧用接点P2、及び共通接点P3からなるタップTAが接続され、共通接点P3がコンセント部111に接続されている。なお、入力電源のオフ時、タップTAの共通接点P3は、図示したように高圧用接点P2に接続されている。
The
整流回路30は、整流用のダイオードD1からなる半波整流回路であり、分路巻線TR2の中間端子にダイオードD1のアノードが接続されている。また、平滑回路40は、分路巻線TR2の他方側の端子とダイオードD1のカソードとの間に接続された平滑用のコンデンサC1からなっている。
The
リレー駆動回路50は、タップTAの共通接点P3を高圧用接点P2から低圧用接点P1へ切り替える電磁石式のリレーコイルRLと、リレーコイルRLに並列接続された逆起電圧防止用のダイオードD2を備えている。また、同リレー駆動回路50は、リレーを作動させるトランジスタQ1と、トランジスタQ1のベースに接続されたバイアス用の抵抗R1及びR2とを備えており、抵抗R1及びR2にはノイズ除去用のコンデンサC2が直列接続され、トランジスタQ1のエミッタにはバイアス電圧加算用のダイオードD3が接続されている。
The
入力電圧検出回路60は、図1(a)に示す電源コード113に接続され、商用電源から供給された入力電圧を検出し、検出した入力電圧が基準電圧(例えば160V)未満の場合には、自身が作動せずにリレー駆動回路50を作動させ、電圧変換回路20の主単巻トランスTに接続されたタップTAの共通接点P3を高圧用接点P2から低圧用接点P1へ切り替える。一方、検出した入力電圧が基準電圧以上の場合には、自身が作動してリレー駆動回路50を停止させ、電圧変換回路20の主単巻トランスTに接続されたタップTAの共通接点P3が高圧用接点P2に接触した状態を維持する機能を備えている。
The input voltage detection circuit 60 is connected to the
すなわち、この入力電圧検出回路60は、図1(a)に示す電源コード113に接続された整流用のダイオードD4と、ダイオードD4のカソードに直列接続された電流制限用の抵抗R3と、抵抗R3に直列接続されたバイアス用の抵抗R4とからなる直列回路を有している。また、同検出回路60は抵抗R3とR4の間に接続された基準電圧検出用のツェナーダイオードZD1を有しており、ツェナーダイオードZD1のアノードに、サイリスタ(SCR)のゲートとノイズ除去用のコンデンサC3とが並列接続されている。
That is, the input voltage detection circuit 60 includes a rectifying diode D4 connected to the
さらに、本発明においては、ツェナーダイオードZD1の導通時、入力電圧検出回路60のサイリスタ(SCR)が作動する前にリレー駆動回路50のトランジスタQ1が作動しないように、抵抗R1、R2、及び電解コンデンサC2で構成されたRC回路(積分回路)の時定数を大きく設定して応答速度を遅くしている。本実施形態では、抵抗R1、R2の抵抗値をそれぞれ10KΩ、100KΩに設定し、電解コンデンサC2の静電容量を10μF、許容電圧を10Vに設定してある。すなわち、RC回路の時定数は抵抗値と静電容量に比例することから、直列接続した抵抗R1とR2の抵抗値を大きくして電解コンデンサC2の充電に要する時間を長く設定し、サイリスタ(SCR)に接続されている抵抗R1の短絡電流に比べトランジスタQ1のベース電流が所定時間遅延するようになっている。
Furthermore, in the present invention, when the zener diode ZD1 is turned on, the resistors R1, R2 and the electrolytic capacitor are prevented so that the transistor Q1 of the
また、本実施形態における携帯用親器ユニット11においては、タップTAの接点切換状況に応じてランプを点灯させるランプ点灯回路70を有している。このランプ点灯回路70は、プラグ部114を介して商用電源から供給された入力電圧を半波整流するダイオードD5と、このダイオードD5のカソードに一端が接続された抵抗R6を備えている。この抵抗R6の他端には、100V系用発光ダイオードLED1と、抵抗R7を介して200V系用発光ダイオードLED2とが並列接続されている。また、100V系用発光ダイオードLED1のカソードにはトランジスタQ2のコレクタが接続されており、このトランジスタQ2のベースにはバイアス用の抵抗R5及びR8が並列接続されている。
Further, the
更に、本実施形態における携帯用親器ユニット11においては、後述する携帯用子器ユニット12−1と接続するための接続部80を備えている。この接続部80は、図1(a)に示すような第1の親器接続端子112A、第2の親器接続端子112B−1、112B−2及び第3の親器接続端子112Cから成り、第1の親器接続端子112Aは主単巻トランスTの直列巻線TR1の一端に接続され、第2の親器接続端子112B−1、112B−2は直列巻線TR1の他端及び分路巻線TR2の一端に接続され、第3の親器接続端子112Cは分路巻線TR2の他端に接続されている。なお、この第2の親器接続端子112B−1、112B−2は、タップTAの切換によりどちらか一方が導通状態となる。
Furthermore, the portable
次に、子器回路200、300の構成について説明する。なお、本実施形態における携帯用子器ユニット12−1、12−2は共に同一規格、同一構成であるので、以下、子器回路200に基づき説明する。
Next, the structure of the subunit |
子器回路200は、上記説明した親器回路100のうち、整流回路30、平滑回路40、リレー駆動回路50、入力電圧検出回路60及びランプ点灯回路70に相当する構成は全て具備せずに構成されており、増設単巻トランスT1に接続部80A−1及び接続部80B−1が接続された構成である。接続部80A−1は、図1に示すような第1の子器接続端子122A、第2の子器接続端子122B−1、122B−2及び第3の子器接続端子122Cから成り、第1の子器接続端子122Aは増設単巻トランスT1の直列巻線TR11の一端に接続され、第2の子器接続端子122B−1、122B−2は直列巻線TR11の他端及び分路巻線TR21の一端に接続され、第3の子器接続端子122Cは分路巻線TR21の他端に接続されている。同様に、接続部80B−1は、図1に示すような第1の増設接続端子124A、第2の増設接続端子124B−1、124B−2及び第3の増設接続端子124Cから成り、第1の増設接続端子124Aは増設単巻トランスT1の直列巻線TR11の一端に接続され、第2の増設接続端子124B−1、124B−2は直列巻線TR11の他端及び分路巻線TR21の一端に接続され、第3の増設接続端子124Cは分路巻線TR21の他端に接続されている。なお、第2の子器接続端子122B−1、122B−2と、第2の増設接続端子124B−1、124B−2は、共に、タップTAの切換によりどちらか一方が導通状態となる。
The
また、携帯用親器ユニット11と携帯用子器ユニット12−1とは、接続部80及び接続部80A−1を介して、主単巻トランスT及び増設単巻トランスT1の一次側及び二次側がそれぞれ並列接続されている。同様に、携帯用子器ユニット12−1と携帯用子器ユニット12−2とは、接続部80B−1及び接続部80A−2を介して、増設単巻トランスT1及び増設単巻トランスT2の一次側及び二次側がそれぞれ並列接続されている。
Further, the
なお、主単巻トランスT、増設単巻トランスT1、T2には、電力容量超過時の機器保護の自動切断サーモスタット機能内蔵のTHERMAL SENSORが接続されている。 In addition, a THERMAL SENSOR with a built-in automatic disconnection thermostat function for equipment protection when the power capacity is exceeded is connected to the main single transformer T and the additional single transformers T1 and T2.
次に、上記のように構成された本発明に係る携帯用変圧器の動作について図1、図2を参照して説明する。 Next, the operation of the portable transformer according to the present invention configured as described above will be described with reference to FIGS.
まず、本発明に係る携帯用変圧器1に、100V系あるいは200V系の入力電圧が供給された場合の定格電圧への変圧動作について説明する。
(ア) 入力電圧が100V系の場合
本発明に係る携帯用変圧器1において、100V系の入力電圧が商用電源からプラグ部114へ供給されると、その入力電圧は、並列接続された入力電圧検出回路60と電圧変換回路20の双方の回路に印加される。
First, the transformation operation to the rated voltage when a 100V or 200V input voltage is supplied to the
(A) When the input voltage is a 100V system In the
入力電圧検出回路60において、入力電圧はダイオードD4で半波整流される。この半波整流された脈動電圧は、直列接続された抵抗R3とR4で分圧され、抵抗R4の両端の電圧がツェナーダイオードZD2のカソードに印加される。ここで、抵抗R4の両端に発生する電圧はツェナー電圧に達しないため、ツェナーダイオードZD2は導通しない。よって、ツェナーダイオードZD1のアノードに接続したサイリスタ(SCR)のゲートに電圧が印加されず、抵抗R1を短絡させる電流が流れないので、サイリスタ(SCR)はオフの状態のままである。 In the input voltage detection circuit 60, the input voltage is half-wave rectified by the diode D4. This half-wave rectified pulsating voltage is divided by resistors R3 and R4 connected in series, and the voltage across resistor R4 is applied to the cathode of Zener diode ZD2. Here, since the voltage generated across the resistor R4 does not reach the Zener voltage, the Zener diode ZD2 does not conduct. Therefore, no voltage is applied to the gate of the thyristor (SCR) connected to the anode of the Zener diode ZD1, and no current that short-circuits the resistor R1 flows, so that the thyristor (SCR) remains off.
一方、電圧変換回路20において、入力電圧を主単巻トランスTで電圧降下して整流回路30に印加して、ダイオードD1により半波整流される。この半波整流された脈動電圧は、平滑回路40のコンデンサC1にて交流成分が取り除かれ、平滑化された直流電圧として出力される。そして、平滑回路40からの出力電圧がリレー駆動回路50に印加される。
On the other hand, in the
リレー駆動回路50では、リレーコイルRLとトランジスタQ1の直列回路に電圧が印加されるとともに、バイアス用の抵抗R1とR2を経由してトランジスタQ1のベースにも電圧が印加される。この自己バイアスにより、トランジスタQ1にベース電流が供給されるので、トランジスタQ1がオンの状態になる。
In the
このように、リレー駆動回路50のトランジスタQ1がオンすると、リレーコイルRLとトランジスタQ1のコレクタ−エミッタ間に電流が流れるため、リレーが作動してタップTAの共通接点P3が高圧用接点P2から離れて低圧用接点P1へ切り替わる。このとき、電圧変換回路20において、プラグ部114は低圧用接点P1に接続された共通接点P3を介してコンセント部111に接続されることになる。したがって、入力電圧が100V系の場合、低圧用接点P1に接続された主単巻トランスTにより、100V系の入力電圧に応じて変換した定格電圧がコンセント部111から図示しない電気機器へと供給される。
As described above, when the transistor Q1 of the
この際、ランプ点灯回路70では、トランジスタQ1がオンの状態になることに伴い、トランジスタQ1のベースに流れる電流が分岐してトランジスタQ2のベースに流れ、トランジスタQ2はオンの状態となる。これに伴い、ダイオードD1により半端整流された電圧が抵抗R6により降圧されるとともに、100V系用発光ダイオードLED1に印加され、100V系用発光ダイオードLED1が点灯する。
At this time, in the
(イ) 入力電圧が200V系の場合
本発明に係る携帯用変圧器1において、200V系の入力電圧が商用電源からプラグ部114へ供給されると、その入力電圧は、並列接続された入力電圧検出回路60と電圧変換回路20の双方の回路に印加される。
(B) When the input voltage is a 200V system In the
入力電圧検出回路60において、入力電圧はダイオードD4により半波整流されるとともに、その脈動電圧は、直列接続された抵抗R3とR4で分圧され、抵抗R4の両端の電圧がツェナーダイオードZD1のカソードに印加される。ここで、今度は抵抗R4の両端に発生する電圧がツェナー電圧に達するため、ツェナーダイオードZD1が導通する。よって、ツェナーダイオードZD1のアノードに接続したサイリスタ(SCR)のゲートに電圧が印加され、トリガー電流が流れるので、サイリスタ(SCR)が作動する。サイリスタ(SCR)が作動するためには、ゲートに対して少なくとも脈動電圧の半サイクル程度の電圧が印加されればよい。 In the input voltage detection circuit 60, the input voltage is half-wave rectified by the diode D4, and the pulsating voltage is divided by the resistors R3 and R4 connected in series, and the voltage across the resistor R4 is the cathode of the Zener diode ZD1. To be applied. Here, since the voltage generated at both ends of the resistor R4 reaches the Zener voltage this time, the Zener diode ZD1 becomes conductive. Accordingly, a voltage is applied to the gate of the thyristor (SCR) connected to the anode of the Zener diode ZD1, and the trigger current flows, so that the thyristor (SCR) is activated. In order for the thyristor (SCR) to operate, it is only necessary to apply a voltage of at least about half the pulsating voltage to the gate.
入力電圧検出回路60のサイリスタ(SCR)が作動すると、抵抗R1とサイリスタ(SCR)のアノード−カソード間に順方向の電流が流れる。これにより、リレー駆動回路50では抵抗R2の両端に電圧が印加されず、ベース電流が供給されないので、トランジスタQ1は常にオフの状態である。なお、一旦作動したサイリスタ(SCR)は、負荷容量の増加により電圧降下が生じてゲートにトリガー電流が流れなくなっても作動し続け、プラグ部114を商用電源から外して入力電圧の供給が遮断されるまで継続する。
When the thyristor (SCR) of the input voltage detection circuit 60 is activated, a forward current flows between the resistor R1 and the anode and cathode of the thyristor (SCR). Thus, in the
このように、リレー駆動回路50のトランジスタQ1は常にオフであり、リレーコイルRLへ電流が供給されず、リレーが停止しているので、タップTAの共通接点P3は高圧用接点P2に接触したままの状態を維持している。このとき、電圧変換回路20において、プラグ部114は高圧用接点P2に接続された共通接点P3を介してコンセント部111に接続されることになる。したがって、入力電圧が200V系の場合、高圧用接点P2に接続された主単巻トランスTにより、200V系の入力電圧に応じて変換した定格電圧がコンセント部111から図示しない電気機器へと供給される。
Thus, since the transistor Q1 of the
この際、ランプ点灯回路70では、トランジスタQ1がオフの状態になることに伴い、トランジスタQ1のベースには電流が供給されず、同様にトランジスタQ2のベースにも電流は供給されず、トランジスタQ2もオフの状態となる。これに伴い、ダイオードD1により半端整流された電圧が抵抗R6により降圧されるとともに、100V系用発光ダイオードLED1には印加されず、200V系用発光ダイオードLED2に印加され、200V系用発光ダイオードLED2が点灯する。
At this time, in the
次に、本発明に係る携帯用変圧器1における電力容量の増設作用について説明する。
Next, the function of increasing the power capacity in the
上述したように、携帯用親器ユニット11に携帯用子器ユニット12−1、携帯用子器ユニット12−2を接続すると、主単巻トランスTに対して増設単巻トランスT1、T2はそれぞれ並列接続され、この増設単巻トランスT1、T2は携帯用親器ユニット11に対し、いわば負荷として機能する。例えば、主単巻トランスT及び増設単巻トランスT1、T2が全て同一規格のトロイダルコイルで構成されていて、共に電力容量が60VAとした場合、入力電圧、出力電圧は変わらず、負荷が並列的に増加することになるので、その結果、電流容量が増えることになる。すなわち、この場合は、携帯用親器ユニット11のみでは、電力容量が60VAであったものが、携帯用子器ユニット12−1、12−2を接続したことにより、180VAに増えることになる。なお、それぞれの単巻トランスT、T1、T3の電力容量は共通である必要はなく、全て異なる電力容量にしてもよい。
As described above, when the portable slave unit 12-1 and the portable slave unit 12-2 are connected to the
上述したように、本発明に係る携帯用変圧器1は、携帯用親器ユニット11に携帯用子器ユニット12を接続することにより、主単巻トランスTと増設単巻トランスT1を並列接続することが出来るので、携帯用変圧器1の電力容量を簡易に増やすことが出来る。
As described above, the
また、携帯用変圧器1の電力容量を増やすべく接続される携帯用子器ユニット12は、携帯用親器ユニット11が有するプラグ部114、コンセント部111、整流回路30及び平滑回路40を必要とせず、例えば、トロイダルコイルからなる増設単巻トランスT1と接続部80A−1を有していれば良いので、その結果、製造コストを低く抑えられる。
Moreover, the
更に、このような簡易な構成の携帯用子器ユニット12を携帯用親器ユニット11に、例えば、図1(d)のように載置し、接続するという構成であり、携帯用親器ユニット11と同一構成のものを複数接続するという構成ではないので、携帯性に優れている。
Further, the
なお、主単巻トランスTも増設単巻トランスT1、T2も共に、同一規格、同一構成のトロイダルコイルを使用すれば、より製造コストが抑えられる。 If both the main single transformer T and the additional single transformers T1 and T2 use toroidal coils having the same standard and the same configuration, the manufacturing cost can be further reduced.
1 携帯用変圧器
11 携帯用親器ユニット
110 第1のケーシング
110A 第1のケーシングの一の面
110B 載置部
111 コンセント部
112A 第1の親器接続端子
112B−1 第2の親器接続端子
112B−2 第2の親器接続端子
112C 第3の親器接続端子
113 電源コード
114 プラグ部
12−1 携帯用子器ユニット
12−2 携帯用子器ユニット
120 第2のケーシング
121 第1ジョイント面
122A 第1の子器接続端子
122B−1 第2の子器接続端子
122B−2 第2の子器接続端子
122C 第3の子器接続端子
123 第2ジョイント面
124A 第1の増設接続端子
124B−1 第2の増設接続端子
124B−2 第2の増設接続端子
124C 第3の増設接続端子
20 電圧変換回路
30 整流回路
40 平滑回路
50 リレー駆動回路
60 入力電圧検出回路
70 ランプ点灯回路
80、80A−1、80A−2、80B−1、80B−2 接続部
T 主単巻トランス
T1、T2 増設単巻トランス
TR11 直列巻線
TR21 分路巻線
TA タップ
P1 100V系用接点
P2 200V系用接点
P3 共通接点
LED1 100V系用発光ダイオード
LED2 200V系用発光ダイオード
DESCRIPTION OF
Claims (5)
電気機器のプラグを接続可能なコンセント部と、を有し、
商用電源からプラグ部を介して供給される入力電圧を主単巻トランスにより定格電圧に変換し、変換した定格電圧をコンセント部を介して電気機器へ供給する電圧変換回路と、
上記商用電源から供給された入力電圧を整流して出力する整流回路と、
上記整流回路から出力された電圧を平滑して直流電圧を出力する平滑回路と、を収容する第1のケーシングを有し、
上記第1のケーシングの一の面には、
上記主単巻トランスの直列巻線の一端に接続された第1の親器接続端子と、上記直列巻線の他端及び上記主単巻トランスの分路巻線の一端に接続された第2の親器接続端子と、上記分路巻線の他端に接続された第3の親器接続端子と、を有する
携帯用親器ユニットと、
上記プラグ部、上記コンセント部、上記整流回路及び上記平滑回路を有さず、
内部に増設単巻トランスが収容されるとともに、上記第1のケーシングの一の面に第1ジョイント面が載置可能に構成された第2のケーシングを有し、
上記第2のケーシングの第1ジョイント面には、
上記増設単巻トランスの直列巻線の一端に接続された第1の子器接続端子と、この直列巻線の他端及び上記増設単巻トランスの分路巻線の一端に接続された第2の子器接続端子と、この分路巻線の他端に接続された第3の子器接続端子と、を有する
携帯用子器ユニットと、
から成り、
上記携帯用親器ユニットと上記携帯用子器ユニットとは、
上記第1のケーシングの一の面に上記第2のケーシングの第1ジョイント面を載置すると、
上記第1の親器接続端子と上記第1の子器接続端子とが、上記第2の親器接続端子と上記第2の子器接続端子とが、上記第3の親器接続端子と上記第3の子器接続端子とが、それぞれ電気的に接続され得る
ことを特徴とする携帯用変圧器。 A plug that can be connected to a commercial power outlet,
And an outlet portion to which a plug of an electric device can be connected,
A voltage conversion circuit that converts an input voltage supplied from a commercial power supply through a plug unit into a rated voltage by a main single transformer, and supplies the converted rated voltage to an electrical device through an outlet unit;
A rectifier circuit that rectifies and outputs an input voltage supplied from the commercial power supply;
A first casing that houses a smoothing circuit that smoothes the voltage output from the rectifier circuit and outputs a DC voltage;
On one surface of the first casing,
A first master unit connection terminal connected to one end of the series winding of the main winding transformer, a second terminal connected to the other end of the series winding and one end of the shunt winding of the main winding transformer. A portable parent unit having a parent device connecting terminal and a third parent device connecting terminal connected to the other end of the shunt winding;
Without the plug part, the outlet part, the rectifier circuit and the smoothing circuit,
An additional single-winding transformer is housed inside, and has a second casing configured so that the first joint surface can be placed on one surface of the first casing.
On the first joint surface of the second casing,
A first handset connection terminal connected to one end of the series winding of the additional single-winding transformer, and a second terminal connected to the other end of the series winding and one end of the shunt winding of the additional single-winding transformer. A portable handset unit having a handset connecting terminal and a third handset connecting terminal connected to the other end of the shunt winding;
Consisting of
The portable parent device unit and the portable child device unit are:
When the first joint surface of the second casing is placed on one surface of the first casing,
The first parent device connection terminal and the first child device connection terminal, the second parent device connection terminal and the second child device connection terminal, the third parent device connection terminal and the above A portable transformer, wherein the third handset connection terminal can be electrically connected to each other.
上記主単巻トランスにタップが接続されているとともに、
上記タップの接点を200V系用接点あるいは100V系用接点に切り換えるリレー駆動回路を有する
ことを特徴とする請求項1に記載の携帯用変圧器。 The portable parent unit is
A tap is connected to the main single transformer,
The portable transformer according to claim 1, further comprising a relay drive circuit that switches the contact of the tap to a contact for a 200V system or a contact for a 100V system.
上記リレー駆動回路による上記タップの接点切換状況に応じて点灯するランプを有する
ことを特徴とする請求項1あるいは2いずれか1項に記載の携帯用変圧器。 The portable parent unit is
3. The portable transformer according to claim 1, further comprising a lamp that is turned on according to a contact switching state of the tap by the relay driving circuit. 4.
上記携帯用子器ユニットのそれぞれは、上記第1ジョイント面の裏面側に位置する第2ジョイント面に、上記増設単巻トランスの直列巻線の一端に接続される第1の増設接続端子と、この直列巻線の他端及び上記増設単巻トランスの分路巻線の一端に接続される第2の増設接続端子と、この分路巻線の他端に接続される第3の増設接続端子と、を有し、
上記携帯用子器ユニット同士は、
上記第2ジョイント面に上記第1ジョイント面を載置すると、
上記第1の子器接続端子と上記第1の増設接続端子とが、上記第2の子器接続端子と上記第2の増設接続端子とが、上記第3の子器接続端子と上記第3の増設接続端子とが、それぞれ電気的に接続され得る
ことを特徴とする請求項1乃至3いずれか1項に記載の携帯用変圧器。 The portable handset unit is composed of a plurality of pieces,
Each of the portable handset units includes a first additional connection terminal connected to one end of the series winding of the additional single-winding transformer on the second joint surface located on the back side of the first joint surface; A second extension connection terminal connected to the other end of the series winding and one end of the shunt winding of the extension single winding transformer, and a third extension connection terminal connected to the other end of the shunt winding And having
The portable handset units are
When placing the first joint surface on the second joint surface,
The first handset connection terminal and the first extension connection terminal are the second handset connection terminal and the second extension connection terminal, and the third handset connection terminal and the third extension terminal. 4. The portable transformer according to claim 1, wherein the additional connection terminals can be electrically connected to each other. 5.
ことを特徴とする請求項1乃至4いずれか1項に記載の携帯用変圧器。 The portable transformer according to any one of claims 1 to 4, wherein the main single-winding transformer and the additional single-winding transformer are configured by toroidal coils having the same structure.
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